JPS6083158A - ワンチツプマイクロコンピユ−タ - Google Patents

ワンチツプマイクロコンピユ−タ

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JPS6083158A
JPS6083158A JP58191916A JP19191683A JPS6083158A JP S6083158 A JPS6083158 A JP S6083158A JP 58191916 A JP58191916 A JP 58191916A JP 19191683 A JP19191683 A JP 19191683A JP S6083158 A JPS6083158 A JP S6083158A
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JP
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program memory
program
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JP58191916A
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Masabumi Watanabe
正文 渡邊
Toshitsune Ozaki
尾崎　利常
Jiro Hirahara
平原　治郎
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Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はプログラムメモリの内容が他人から解ｗしされ
ないように改善したワンナツプマイクロコンピータに関
する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近時、グロセッシングユニットと共にプログラムメモリ
、入出力インターフェースなどをワンナツプに集積化し
、それ自体で１台のコンピュータとして動作するワンナ
ツプマイクロコンビーータが多用されている。
第１図はこのようなワンナツプマイクロコンピュータの
一例を示すブロック図でめる。
図中１はマイクロゾロセッシングユニットでプログラム
の命令部分全解釈するインストラクションデコーダＺＡ
、データｋ　７７’（ｑ納するアキニームレータＩＢ、
テンポラリレジスタＩＣ１これらに格納されたデータの
演算を行なう県術論理演算ユニッ）　（ＡＬＵ　〕Ｉ　
Ｄ等ケ設けている。
２はプログラムを格納したプログラムメモリで、たとえ
ばマスクＲＯＭである。さらに３にデータの一時退避、
ワークエリア等として用いるＲＡＭ、４は入出力ポート
である。マイクロプロセッシングユニット１とプログラ
ムメモリ、）、ＲＡＭＪおよび入出力ポート４との間で
はバス５會介してデータの転送を行なうようにしている
。そしてプログラムメモリ２に格納したプログラム葡イ
ンストラクションデコーダＩＡで解釈して、算術論理演
算ユニットＩＤにおける演Ｊｔ−ｋ　１ｉｉｌＪ御する
。この演算の結果、入出力ポート４を介して外部に対し
て信号の授受を行なうようにしている。
しかしてこのようなマイクロコンピュータをワンナツプ
に構成すると全体の接続−所の数が著るしく少なくなる
。しかも各ユニット間全接続するパスを短かくでき、そ
れによって負荷容重も小さくできるので、ドライバー回
路のディメンジョンを小さくできる。したがってＹＩｊ
費亀力を低減でさ、発熱を少なくし、接続′−周を少な
くできることと相俟って信頼性を向上することができる
。さらにまた、コストも安１曲なことから、たとえば釉
々の′電気製品で、便来価格的にコンピュータ制御を行
なうことは１離と考えられていた製品にも用いることが
できる。この結果、コンピータ制御全行なうことによっ
て条件判断、外部入力等に対応して１１雑な制ｆ卸を行
なうことが可能にな９、しかも便米ＩＣ等２組合せたハ
ードウェアによって芙現していた回ｉΦ七マイクロコン
ビーータのソフトウェアに置き換え、所謂−・−ドウエ
アのソフト化が＋ｉＪ症になる。したがって、ハードウ
ェアの＝１スＩｆ低減することができ、しかもソフトウ
ニアイ１ビ・止することによってハードウェアを変更す
ることなく製品の仕様の変更が可能であり、１に能の未
軟性を高めることができる。
このようなマイクロプロセッンングユニットでは、プロ
グラムは命令の集合として与えらルかつ命令はプロセッ
シングユニット１１Ｎ壱のインストラクションコードに
基づいてｍｌ連きノ１．る。
また１更用省が任意にプログラムの１南９９ケア５なう
ことができ、また既に開始さ才したプログラムの改良全
容易に行なえるようにインストラクションコードは公開
されることが多い。この／こめ、プログラムメモリの内
容全ＷＥみ出すことができれば、そのプログラムｌｃ　
Ｍ＝　ｕｔしてアルゴリズムを知ることも容易に実現可
能となる。
ところで、ワンナツプマイクロコンビ、−一タでは、プ
ログラムメモリの内容のベリフアイ５を行なうために、
その記憶内容全外部がら飢牟出すことができるようにし
たものがある。このようなものでは、−１たとえば外部
からプログラムメモリの内容の読み出しを指示する信号
を与え、かつ入出力ボート４を介して所望のアドレスを
指泥することによシ当該アドレスに対Ｙ６するプログラ
ムメモリの内容を上記入出力ボートを介して出力するよ
うにしている。
しかしながらこのようなものでは、プログラムメモリに
記憶さ′ｉ″した内容を部外者に対して秘匿することが
できない。このために部外者がプログラムメモリの内容
音読み出して解読し、容易に模倣し、あるいは改良して
自己の自重に使用することができる。
一方、グログラムメモリの内容を外部から耽み出すこと
ができないようにした、促Ａンナッノマイクロコンビー
ータでは、出荷試ｊｊ９Ｊ　、受入拭験等において、プ
ログラムメモリの内容をベリファイすることができない
問題があった。
さらに又、マイクロプロセッシングユニット１のインス
トラクションコードとして、−殺性の無い画伯のコード
を用いることも考えろ７Ｌるが　このようにすると、プ
ログラムの汎用性が全くなくな９、また既に開発街のプ
ログラムを１法用し、あるいは改良することもＷ　猛と
７ＪＯ，シ合理的でない。
〔発明の目的」 本発明は上記の事情にｊみてなされたものでグログラム
メモリの内容’ｆｃｋみ出しても部外名がプログラムの
内容を解読でさないようにしたワンナツプマイクロコン
ピュータを提供すゐことを目的とするものである。
し発明の概要」 すなわち本発明は、プログラムメモリのＩ’Ｊ　’（ｆ
全外部へ出力する際に、プログラムメモリ刀λら岳ｔｉ
ｐ出したデータと予め設足した暗号データとの間で演ｍ
を行なった後に外部へ出力する＋段を備えることを特徴
とするものでりる。
〔発明の実施例」 以下本発明の一実施例を第２図に７トすブロック図を参
照して詳細に説明する。なおとの芙〃山例で−、マイク
ロプロセッシングユニットに設けられた算術論理演算ユ
ニットを用いて鍼兵を行なうものを例として説明する。
ｌＡ中１１１ｔ１マイクロフ０ロセッシングユニットで
プログラムの命令部分全解釈するインストラクションデ
コーダ１１Ａ１データを格納するアキュームレータＺ　
Ｚ　Ｂ、テンポラリレジスタ１１Ｃ，これらに格ｆｒｌ
されたデータのイ目互間で演算全行なう冥術論理眞鉢ユ
ニット〔ＡＬＵ〕１１Ｄ’ｚｆ設けている。１２はプロ
グラムラ格納したプログラムメモリで、たとえばマスク
ＲＯＭ等の不揮発性の耽み出し専用メモリである。
１３はデータの一時退避、ワークエリア等として用いる
ＲＡＭ、Ｚ　４は入出力ボートでのる。マイクロプロセ
ッシングユニット１１とプログラムメモリ１２、ＲＫｆ
Ｊｉ１３および人出力ボート１４との間ではバス１５を
介してデータの転送音イうなうようにし、かつこれら全
図中、破縁で囲んで不すようにソンナノプに象租化して
いる。
Ｚ６はデータ発生器である。外部からグログラムメモリ
１２の内容の読み出しを指示する場合、たとえはナツプ
の所定の入力端子に１夕Ｉ定の論理レベルのイラ°号を
与える。このようにすノしはプログラムメモリＩ２の内
容の読み出しモードになシ、上記データづら土器Ｉ６に
予め設疋し１こ暗号ブータラ算術、１ｌｉｉｉ理演算ユ
ニットＩＩＤへ与え、このデータと、プログラムメモリ
Ｚ２から読み出したデータとの間で演算全行；ｒうより
Ｑこしている。この演算の内容としてはＬ１面理４β、
唱理和、排他諭堆和等の論理演↓ノ１、加昇、ハμｍ“
ｊの算術演算等を適宜に行なうよりｖこすＲ’Ｌはよい
。
なお、グログラムメモリＩ２の内容全外部へＷしみ出す
際のデータのアドレスｊ七ｋ　Ｉｌ、Ｊｌ、たとえｅよ
入出力ポート１４全介して外ｉ１ＢからＪｈ　望のアド
レス金与えて行なうようにする。セして、このアドレス
指定によって指定したアドレスのデータをグログラムメ
モリＩ２かし１クシみ出してアキュムレータＩＺＢへ取
込む。でしてアギームレータ１１Ｂに格納されたデータ
と上記暗号・化データとを予め表定した論理で演算する
。なおこの演抽ミの芙行は、マイクログロセソシングコ
ーニット１１のインストラクションコードＺＺＡに対し
て所望の成算処理に対応するインストラクションコード
を与えて、該マイクログロセッ’／７グユニツト１１に
１固有のノ・−ドウエアヲ用いて辿常のプログラム処理
と同様に行なうようにしてもよい。そしてアキニームレ
ークＩＩＢに格罰されたデータに対してｖＬ算を杓なっ
た後に、上記入出力ボート１４から出力する。
このようにすれは入出力ポートＩ４から出力されるデー
タはプログラムメモリ１２に化納された内容とは異なる
ためにそのプログラムを解読することは不可能になる。
たとえば第３図に示すようにプログラムメモリ１２のア
ドレス（Ｎ−Ｉ　Ｌ　（Ｎ）、（Ｎ＋１）ＶＣそれぞれ
１６進数でＩＦ’、Ｅ７、Ｃ４とそれぞれ８ビツトのデ
ータが格納されているとする。またデータ発生器１６に
設足した暗号データを５Ａとし算術論理演奥ユニットＺ
ＺＤでは排他論理和を得る論理演算全行なうものとすれ
ば、それぞれアドレス（Ｎ−１）、（Ｎ）、（Ｎ＋１）
の演算結果は４５、Ｂｏ；ｃ＋Ｅとして出力される。し
たがって外部へ出力されるデータカラハブログラムメモ
リ１２に４％Ａ＋内さ才したデータの内容は全く知るこ
とはでさない。
しかしてプログラムメモＩＪ　Ｉ　２に格納するプログ
ラムはグロセッシングユニットに個肩のインストラクシ
ョンコード全用すてプログラムすることができる。した
がって既に開充されたグロダラム全そのまま利用するこ
とかでき、またこれらのプログラムの改良、部分的な変
更等も容易に行なうことができる。をらには、プログラ
ムメモリ１２としてマスクＲＯＭ　’ｚ用いるものでは
、従来、ＲＯＭの為に作成したマスク葡、プログラムに
変更がない場合はそのまま用いることができ、しかもそ
の内容はＩＮ　７Ｘを杓なった陵に外部へ出力するので
解読されることを防止できる。
すなわち、プログラムメモリＩ２の内容全外部から読み
出す際には、データ発生器１６に設定シたデータとプロ
グラムメモリ１２がら睨み出したデータを予め足めた論
理で演算し、この演算結果を外部へ出力することになる
。このため暗号データおよび演算の論理のわからない部
外者はｆ’　ｆｉｋｍしみ出してもその内容を解読する
ことがでさす、したがって７’Ｏグラムの内容を秘匿す
ることかでさる。また逆に暗号データ、演算手法を知る
ことにより読み出したデータに逆の頂′にＩ−を施して
本来のプログラムラ儀元することができ、その内容の解
析も容易に行なうことができる。
なお本発明は上記笑り爪側に限定されるものでｒＪなく
、たとえば第４図に示すブロック図のように暗号コード
全発生するコード発生器１７を設けるようにしてもよい
。そしてこのコード発生器１７で泥土じたコードをイン
ストラクションデコーダＺＺＡへ与えて、対応する命箭
全笑行し、プログラムメモリ１２７Ｊｓら抗み出したデ
ータと暗号データとの間で演算を行なって、この（責Ｕ
＝＝呆を出力するようにすれ（ばよい。このようにすれ
ば暗号コードの内容１’（−ＬＬＩじてマ・１クログロ
セツシングユニツト１１の個刹°のハードウェアおよび
インストラクションコードにより任意の論理で演算を行
なうことができる・したがって、プログラムメモリ１２
の内容全外部へ出力する際に、たとえは−ボのアドレス
狽Ｊ或ＩＪＪに異なる論理で演算を行なうことがでさ、
ナナしによって部外名によるデータのＳｒσｅ　’ｃｃ
　Ｊｉ’′ｊｌ（’ｃｌ　’ｉ・、Ｌにできる。
第５図はワンナツグマイクロコンピュータトして多用さ
れている１８０４８　（Ｊ−ｉ、インテル社）の内部ブ
ロックを示す図である。このワンナップマイクロコンビ
ーータｒｘ、Ｉ　ＩｔバイトのマスクＲＯＭＺＯＺ、６
４バイトのＲＡＩＶＩ　Ｚ　０２および３組の８ビツト
入出力ボートｌ０３ｋ。
１０３Ｂ、１０３Ｃｉ有し、かつインストラク７ヨンデ
コーダ１０４ｋＳテンポラリレノスタｚ０４Ｂ、アキュ
ームレータ１０４ｃ、昇ｔ１ずｔｌ：０理演算ユニツト
［ＡＬＵ　３　Ｚ　０４　Ｄ等からなるマイクログロセ
ッシングユニット１０４を内ｔ１ｂパス１０５によって
相互にづ渋絖し、これらをワンナツプに集積化したもの
である。
そしてプログラムメモリとして使用式れるマスクＲＯＭ
　１θ１の内科を読み出す場合は、制御及びタイミング
回％１０６の外部アドレスセレクト端子ＥＡへ＋１２Ｖ
’！ｒ印加し、かつデータバスＤＢＯ〜ＤＢ７および入
出力ボート１θ３Ｃの下位２ビツトからアドレスデータ
を与えることによシ当ｄ亥アドレスに対応するマスクＲ
ＯＭ１０１の同各全デークパスＤＢＯ〜ＤＢ７を介して
出力するようにしている０ しかしてこのシンナッゾマイクロプロセソサに対して本
発明を応用する場合、たとえは第５図に示すブロック図
のようにノぐスフ０５とインストラクションデコーダ１
０４Ａとの間にコード発生器Ｚ（７７全設け、また算術
論理演算ユニット１０４Ｄの入力にデータ発生器Ｉθ８
を設ける。そして外部アドレスセレクト端子ＥＡに対す
るマスクＲＯＭ　１０　Ｚの内科の耽み出しの指示によ
υマスクＲＯＩＶｉ　Ｚ　０１から耽み出したデータを
コード発生器１０７から与えら−れるインストラクショ
ンコードで指示される論理で、かつデータ発生器１０８
から与えられる１ｉｉ１号データと演算し、データバス
ＤＢＯ〜ＤＢ７から出力するようにしている。すなわち
上記コード発生とｉ、１０７からは１８０４８のインス
トラクションコードによって定められたコード全出力し
てインストラクションデコーダ１０４Ａへ馬えて演算の
論理を指示する。したがって（工ｑ県は１８０４８に１
同有の−・−ドウエアをＹｌ−１いて〕出出のグログラ
ムの笑行と同様に行々うこと、Ｊ・でさ−・−ドウエア
の追加部分はコード発生器７０７、データ発生器１０８
等で軽微であり容易に央画することができる。
なお、第２図においてデータ先生器１６は１屋されたデ
ータを記憶するものでよいのでプログラムメモリ１２と
同一工程で作成することかできる。またプログラムメモ
リ１２の−ｔ１吋４−タ先生器１６として用いるように
してもよい。
またデータ発生器１６はプログラムメモＩＪ　Ｚ　２の
全てのデータに対して同一の値？用いてもよいし、一定
のアドレス領域毎に異なるデータを用いてもよい。また
データ発生器Ｚ６にプログラムメモリ１２の全容量に対
応する乱数データ全格納し、プログラムメモリＺ２の内
容を外部へ出力する場合、その内容の一定ビット毎にデ
ータ先生器１６から睨み出した一定ビットの乱数データ
と演算ヲ行なって出力するようにしてもよい。
さらに上記笑廁例のようにマイクログロセツシンクユニ
ット１１の個有インストラクションコードによシその−
・−ドウニア音用いて演算を行なうものだけでなく、演
算ヲ行なうための専用のハードウェア全没けるようにし
てもよい０４７図はこのようなマイクロコンピュータを
示すブロック図である。図示しない端子に対して所矩の
論理レベルの伝号を与えてプログラムメモリ１２の内容
の外部への出力を指示する。そしてプログラムメモリ１
２からＭｔみ出したデータをパス１５を介して演算器１
７へ入力する。
そして演算器１７ヘデ一タ発生器Ｉ６から出力するデー
タを与えて演算を行なう。この軌ノーは加算、減算、Ｃ
ｌｌ１ｌ理演算等を適宜に行なえ（・−５よい。
そして演４妾器Ｉ７から演算結果を外部へ出力すればよ
い。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明はプログラムメモリの内容を予め
足めた論理で演算し′Ｃ外部へ出力するようにしたので
、プログラム會珀抗されることがなく、シかも演算を逆
に行なうことにより、本来のプログラムを容易に復元で
き、プログラムの一般性も損なわれず−・−ドウエアの
笈貝部分も軽微なワンナツプマイクロコンビー−り全提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のワンナップマイクロコンビーータの一例
を示すブロック図、ｄ！２図は本ｊ６明の一実施例を示
すブロック図、紀３凶は上ｉａＬ＋実施例におけるデー
タ変換の一例全欧明する１〆ｊ１第４図は本発明の他の
英施すｌｌヲ示すプｏツク図、第５図はｉ　８０４８型
ワンナツグマイクロコンビーータを示すブロック図、第
６ＩＡは１８０４８型ワンナツプマイクロコンビーータ
に本）Ｊ６明をＬ６．用した例を示すブロック図、第７
図は本劣明のさらに他の央励例を示すブロック図でりる
。 ＩＺ・・・マイクログロセッシングユニット、１２・・
・プログラムメモリ、１３・・・ＲＡＭ’、Ｚ　４・・
・入出力ポート、Ｚ５・・・バス、１６・・・データ発
生出願人代理人　弁理士　鈴　工　武　彦第３図 第６図 第７図 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １．事件の表示 特願昭５８−１９１９１６号 ２、発明の名称 ワンチソゾマイクロコンピュータ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （３０７）　東京芝浦電気株式会社 ４、代理人 ５、自発補正 ５ｇ、　３２２１ ７補正の内容 （１）　明細書第１４頁第９行目「にできる。」と同頁
＠１０行目「第５図」との間に下記を挿入する。 記 そしてプログラムメモリ１２とコード発生器１７の暗号
コードを同一工程で製造することかできる。このように
すれは暗号コードを製造するために工程が増加すること
もなく、またプログラムメモリ１２の内容毎に昭゛号化
コードを設定できるので合理的である。 （２）　同書第１８頁第５行目「れはよい。」の後に下
記を加入する。 記 なお、予め定めたプログラムを格納するマスクＲＯＭｌ
０Ｉの製造工程で、同時にコード発生器１０７の暗号化
コード、あるいはデータ発生器１０Ｂの暗号データを製
造すれは暗号化コード、暗号データを製造するために格
別の工程を設ける必要もなく、かつマスクＲＯＭＪ　ｏ
　１の内容毎に異なる暗号化コード、暗号データの設定
を容易に行なうことができる。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　プログラムを格納したプログラムメモリと、こ
    のプログラムメモリから読み出したプログラムを実行す
    るマイクロプロセッシングユニットと、このマイクロプ
    ロセッシングユニットで演算するデータ全外部に対して
    入力または出力する入出力ポートと、予め設定した昭：
    号データ全記・ｉ意したデータ発生器と、上記プログラ
    ムメモリの内容を外部へ出力する際に上記データ発生器
    から与えられるデータと上記プログラムメモリから読み
    出したデータを予め定めた論理で演Ｉ°した後に出力す
    る手段とを具備することを特徴とするワンナツプマイク
    ロコンピータ。
  2. （２）プログラム全格納したグログラムメモリと、予め
    設定した暗号データを記憶したデータ発生器と、上記プ
    ログラムメモリから軌み出したプログラム全実行すると
    ともにこのグログラムメモリの内容全外部へ出力する除
    に上記データ発生器から与えられるデータと上記プログ
    ラムメモリから読み出したデータを予め定めた論理で演
    算した後に出力するマイクロゾロセノシンタユニットト
    、このマイクロプロセッシングユニットで演算するデー
    タを外部に対して人力または出力する入出力ボートと全
    共偏することを％徴とするワンナツプマイクロコンピュ
    ータ。
  3. （３）％許編求の範囲第２ＪＪ！記載のものにおいて、
    マイクロプロセッシングユニットノインストラクション
    デコーダへプログラムメモリから軌み出したデータとｒ
    −夕発生器から与えらノＬるデータとの間で行なう演算
    の論理のインストラクションコードを与えて該マイクロ
    ゾロセ、ンングユニット個有のハードウェアで演昇衾行
    なうことを特徴とするワンナツプマイクロコンピュータ
    。
  4. （４）特許請求の範囲第２項記載のものにお・いて、デ
    ータ発生器はプログラムメモリと同一工程で形成するこ
    とを特徴とするワンナッグマイクロコンピユータ。
  5. （５）特許請求の範囲第２項記載のものにおいて、デー
    タ発生器から出力する暗号データの値はプログラムメモ
    リの一定領域毎に対応して異なる値にしたことを特徴と
    するワンナツプマイクロコンピュータ。
  6. （６）特許請求の範囲第２項記載のものにおいて、デー
    タ発生器から出力する暗号データはプログラムメモリの
    全ビットに個々に対応させて設けたことを特徴とするワ
    ンナツプマイクロコンピュータ。
JP58191916A 1983-10-14 1983-10-14 ワンチツプマイクロコンピユ−タ Pending JPS6083158A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58191916A JPS6083158A (ja) 1983-10-14 1983-10-14 ワンチツプマイクロコンピユ−タ
EP84110235A EP0137995B1 (en) 1983-10-14 1984-08-28 Single-chip microcomputer with encryptable function on program memory
DE8484110235T DE3483410D1 (de) 1983-10-14 1984-08-28 Einchip mikrocomputer mit verschluesselbarer funktion des programmspeichers.
US06/646,114 US4764959A (en) 1983-10-14 1984-08-31 Single-chip microcomputer with encryptable function on program memory

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58191916A JPS6083158A (ja) 1983-10-14 1983-10-14 ワンチツプマイクロコンピユ−タ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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